مقدمة عن النظم الخبيرة

النظم الخبيرة Expert Systems

          

وهى من العلوم الحديثة التي تفرعت من العلم الأم الكمبيوتر أو في ما أصبح يطلق عليه تقنية المعلومات، وهو المصطلح الأنسب في عصرنا الحالي لما شهده العصر من تطور هائل في هذا المجال.

       والنظم الخبيرة عبارة عن برامج ذات تخصص محدد لحل مشاكل معينة، تبنى هذه النظم على قاعدة عريضة من المعرفة Knowledge Base وليس فنية Knowledge Base، حيث يقوم البرنامج بترجمة هذه القاعدة من المعرفة إلى حقائق للوصول إلى أجوبة عن محور السؤال. وفي حالة عدم الحصول على النتيجة المرجوة، تحقق توسعة قاعدة المعرفة في داخل البرنامج إلى حين تحقيق المأمول منه.(1)

لمحة تاريخية:

          بدأ البحث في الأنظمة الخبيرة بانخفاض فائدة الميكانيزمات العامة التي كانت تعالج المشاكل العامة, و لهذا عجزت عن حل المشاكل في المجالات الخاصة, و بالتالي نقص الفعالية efficacité نظرا للاهتمام بالعمومية généralité .

          و قد بدأ Edward Feigenbaum في أوائل الستينات بالاهتمام بتقديم ميكانيزمات التفكير القائمة على الاستنتاج و الخبرة Mécanisme de raisonnement et empirique . و المشكل الذي واجهه هو كيفية وضع أحسن فرضية تعبر على مجموعة المعطيات المتوفرة.

و قد أدت الرغبة في نمذجة هذا النوع من السلوك العلمي إلى ظهور مشروع Dendral لنفس الباحث سنـة 1971, و الخاص بمجال الكيمياء, و هو أول نتيجـة للبحث في الأنظمة الخبيـرة في جـامعـة Stanford, مهمته تحليل و تحديد الهيكل الكيميائي للعناصر المدروسة.

          ضمّ المشروع متخصص في المعلوماتية, خبير في الكيمياء, و آخر في الطب, اعتبرت هذه الأعمال لعدة سنوات أحد مجالات الذكاء الصناعي "IA" لأنها لم تكن تيار سائد لبحث (لم تكن بارزة), لهذا قام المهتمون بطرح المشكل الرئيسي من جديد و هو تمثيل و هيكلة المعارف بما أنهم لم يعالجوا فقط المشاكل البسيطة التي تحتوي على عدد محدود من الوسائط.

بعد التقدم المعتبر الناتج عن البحث في ميكانيزمات التفكير للمجالات الخاصة, ظهر سنة 1974 بجامـعة Stanford أول نظام خبير في مجال الطب مهمته التشخيص الطبي و توصيف الدواء, وProspector في الجيولوجيا.

          و بذلك ظهرت مبادرة لتطوير وسائل جديدة لتمثيل المعارف في مختلف الميادين الخاصة, كما أنجزت بحوث تهتم ببرهنة النظريات و حل المشاكل على يد Newell Simon , قد توصلت إلى إنتاج قواعد نظرية لمنهجية الأنظمة القائمة على قاعدة المعارف Base de connaissance, كما كان هناك دمج بين المعارف الخاصة بمجال معين و آليات التفكير, و بتطور البحوث ظهرت ضرورة الفصل بينهما, أي استخراج من النظام الخبير الميكانيزمات العامة للتفكير و التي تستطيع إعادة استخدامها في مجالات أخرى, و من هنا جاءت فكرة محرك الاستنتاجات Moteur d’ inférence, الذي توضع فيه المعارف تدريجيا و التي تخص مجال معين.(2)

  

رابط المعلومات : 

 http://wwwalmarefa.blogspot.com/2010/01/expert-systems.html

http://www.hrdiscussion.com/hr23753.html

أنشطة وتدريبات

س1 :- عرف كلاً من (الذكاء الإصطناعى / النظم الخبيرة) .

س 2 :- إشرح مكونات النظم الخبيرة بالتفصيل مع الرسم ثم .

س 3 :- إذكر كلاً من :-

                        * خصائص النظم الخبيرة .

                        * مميزات النظم الخبيرة .

                       * فوائد ومحددات النظم الخبيرة .

                       * المشكلات التى تحد من انتشار النظم الخبيرة .

                       * مجالات النظم الخبيرة مع ذكر بعض من أشهر النظم الموجودة على أرض الواقع .

س 4 :-

          من خلال دراستك فى هذا الموضوع قم بعمل تلخيص مما فهمته فيما لايزيد عن صفحتين .

الملخص

مما سبق تقديمة فى النظم الخبيرة يوضح هذا ان :-

النظم الخبيرة ما هى إلا :-

                           ذلك البرنامج الذكي الذي يستخدم القواعد المأخوذة من الخبرة الإنسانية على هيئة شروط ونتائج في مجال معين وإستخدام طرق الإشتقاق والإستدلال لإستخراج وإستنتاج النتائج المعللة بالإسباب والناتجة عن تطابق هذه الشروط أو النتائج مع شرط أو نتيجة ما والخاصة بمشكلة معينة يراد إيجاد حل لها.

 تتكون النظم الخبيرة من :-

                         أ- قاعدة المعرفة  Knowledge Base

                        ب- ماكينة الاستدلال Inferens Enginc

                       ج- الوصلة البينية مع المستخدم  User Interface 

السمات العامة للنظم الخبيرة:-

                      • تعتبر قواعد المعرفة قواعد متخصصة في موضوع أو مجال أو نطاق معين .

                      • تعتبر طرق الاستدلال والاشتقاق لاستخراج النتائج وهي ما تسمى مجازا بمحرك الاستدلال أو الحكم على الأشياء التي يمكن استخدامها لأكثر من نظام إذا تغيرت قاعدة المعلومات الثابتة لتناسب النظام الجديد .

                      • لاستخدام طرق الاشتقاق المتعلق بالأسباب لا بد من تمثيل جميع القواعد والشروط على شكل مجموعات من الأدوات الشريطية (إذا) توفر الشرط (تكون) النتيجة.

مراحل تصميم النظم الخبيرة :-

1.    تعريف التطبيق: وفيها يتم تحديد ما الذي نريده من النظام ومجال الخبرة .

2.    تصميم النظام.

3.    برمجة النظام.

4.    اختبار النظام وتوثيقه.

فوائد ومحددات النظم الخبيرة :-

1 - زيادة الإنتاجية والمخرجات، فمثلاً في شركة DEL التي هي جزء من شركة COMPAQ، يقوم النظام الخبير بتخطيط  المواصفات للمكونات لكل طلب للزبون، وبذلك تزيد من التهيئة للانتاج اربعة أضعاف.

2 - زيادة الجودة، فالنظم الخبيرة تستطيع تقليل نسب الخطأ.

3 - اخذ ونشر الخبرة النادرة، فمثلاً يستخدم الأطباء في مصر والجزائر نظام خبير للعناية بالعين تم تطويره في جامعة (روتغرس) للتشخيص والتوصية بالعلاج.

المشاكل التي حدّدت من الانتشار التجاري للانظمة الخبيرة:-

1 - المعرفة التي يجب ان تكتسب ليست متوفرة دائما.

2. الخبرة صعبـة الاستخلاص من البشـر.

3. إن توجه كل خبير إلى حالة معينة قد تكون مختلفة، رغم ذلك فهي صحيحة.

 

فيديو شرح مبسط للنظم الخبيرة Expert Systems

روابط إثرائية

 هذا الملف يحتوى على تعريفات للذكاء الإصطناعى و النظم الخبيرة

http://faculty.ksu.edu.sa/feryal9/Articles/AI.pdf

  هذا الملف يحتوى على كل المعلومات المتعلقة  بالنظم الخبيرة 

 http://www.nauss.edu.sa/Ar/CollegesAndCenters/ResearchesCenter/centeractivities/Symposium/act29122010/Documents/001.pdf

http://205.196.120.183/143no849yhxg/ottdnfkmrqm/ES.rar

ملف باللغة الإنجليزية لشرح النظم الخبيرة  

http://www.ajrhem.com/EXPERT.pdf

  

مجالات الأنظمة الخبيرة

مجالات الأنظمة الخبيرة

           للأنظمة الخبيرة مجالات معينة أثبتت قدرتها فيها أكثر من غيرها فقد اشتهرت في :-

* التخطيط Planning .

* تحليل العوارض وتحديد الأخطاء Diagnostics .

* التصميم Design . 

* القيادة والسيطرة Command and Control .

               وغيرها من المجالات المتخصصة التي تم فهم العمليات المطلوبة لها، والتي تتناسب والقدرات التمثيلية والاستنتاجية لهياكل الأنظمة المستخدمة.

            نستنتج من كل ما تقدم أن أنظمة الخبراء أو بالأحرى نظم قواعد المعرفة Knowledge Base Systems كما يفضل كثير من الباحثين تسميتها (هي أنظمة جديدة ذات قدرات تفوق بمراحل قدرات الأنظمة الآلية التقليدية حيث أن لها القدرة على الحصول على الاستنتاجات بمعلومات متناقضة وغير مكتملة Incomplete and Inconsistent knowledge وهي بذلك تحاكي الخبراء والقادة العسكريين الذين غالباً ما يتخذون القرارات تحت هذه الظروف) " وهي تقنية عملية مفيدة مادامت تستخدم من قبل المختصين وطبقت في المجالات التي تتناسب مع حدود معرفتنا لقدراتها ".

           وتوجد أيضاً الكثير من الأنظمة المستخدمة في :-

* مجال الطب التشخيصي .

* مجال التنقيب عن النفط والخامات المعدنية .

* مجال إصلاح الأعطال وأنظمة خاصة في ترتيب تشكيلة أنظمة الحاسبات الإلكترونية وغيرها من الأجهزة الدقيقة.

          وفي السابق كانت أنظمة الخبرة تتطلب حاسبات من النوع الكبير نسبياً ومبرمجين على مستوى رفيع من الكفاءة، لكن تغير الوضع بفضل التطور الكبير والمذهل في تكنولوجيا الحاسبات والإلكترونيات، فأصبح بالإمكان استخدام الحاسبات الشخصية للأنظمة المتوفرة وهذه الأنظمة أصبحت تلبي كل شخص حسب موقع عمله وذلك لان هذه الأنظمة صممت دون بيانات قاعدة المعرفة ويقوم المستخدم "المشتري" للنظام من تعبئة قاعدة المعرفة بنفسه حسب ما يتطلب عمله .

رابط المعلومات

http://www.abahe.co.uk/information-technology-enc/67507-areas-of-expert-systems.html

 

الفرق بين برامج قواعد البيانات والأنظمة الخبيرة

رسم تخطيطى للنظم الخبيرة

رسم تخطيطى لقاعدة البيانات

الفرق بين برامج قواعد البيانات والأنظمة الخبيرة :-

برامج قواعد البيانات :-  تستعيد معلومات مخزونة.

 بينما أنظمة الخبيرة :- فهي تستعمل قوانين التفكير من المنطق والحس العام وغيرها للوصول إلى نتائج عائدة إلى المعلومات المخزونة.

          ولكي ندرك الفارق بينهما نضرب مثالا بقاعدة بيانات طبية وقاعدة معارف طبية. 

مع قاعدة البيانات الطبية :-

         يمكننا نحصل على قائمة بأعراض مرض معين وهي قائمة نافعة بلا شك تغني عن البحث في المراجع أو دوائر المعارف.

أما مع قاعدة المعرفة:-

        فهي قد تساعد بالفعل على تشخيص مر ض ما وتحدد أسبابة وتقترح برنامجا للعلاج .

أي أن قاعدة البيانات تمدنا بالحقائق ، أما قاعدة المعرفة فتمدنا بالنتائج النهائية المبنية على التعليل .

           ومن أهم مجالات تطبيقات نظم الخبرة هو التصنيف (classification) حيث يكون مطلوب من النظام تحديد الفئة التي ينتمي إليها الكائن المطلوب تصنيفه , كما أن النظم الخبيرة دخلت في عدة مجالات أخرى كالطب والزراعة والتنقيب والإلكترونيات والحاسبات والجيولوجيا والهندسة والتعليم والشريعة والقانون والتجارة والاقتصاد وغيرها الكثير.

رابط المعلومات :

http://kdaqqa.blogspot.com/2011/06/expert-system.html